Exercícios sobre reações orgânicas de adição

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1 Exercícios sobre reações orgânicas de adição Enunciado dos exercícios de 01 a 16: Dê as equações químicas globais das reações orgânicas listadas a seguir. bservação: a regra de Markovinikov, resumidamente, diz que o cátion do reagente deve ser adicionado ao carbono mais hidrogenado da dupla ou tripla ligação. No caso da presença de peróxido esta regra é invertida, ou seja, o cátion do reagente deve ser adicionado ao carbono menos hidrogenado da dupla ou tripla ligação = = = = + N 06. 2= S 4 S = = 3 + N 11. 2= = 3 + N 3 N = 3 + Peróxido Peróxido 14. 2= 3 + Peróxido 15. 2= 3 + N Peróxido 16. 2= Equacione a reação de hidrogenação enérgica (adição de 2) do benzeno a 200 o catalisada com níquel. 1

2 Enunciado dos exercícios de 18 a 24: Dê as equações químicas globais das reações orgânicas de redução (ou hidrogenação) listadas a seguir N N (UNESP) Sabendo-se que os aldeídos são reduzidos a álcoois primários e as cetonas a álcoois secundários, escreva as fórmulas estruturais e os nomes dos compostos utilizados na preparação de butan-1-ol e butan-2-ol por processos de redução. 26. (UNIRI) etino, sob o ponto de vista industrial, constitui uma das mais importantes matérias-primas. A partir dele pode-se obter o cloro-eteno ou cloreto de vinila, precursor para a fabricação de canos e tubulações de plástico, cortinas para box, couro artificial, etc. A preparação do cloro-eteno a partir do etino e do ácido clorídrico é uma reação de: a) adição. b) eliminação. c) oxidação. d) sulfonação. e) saponificação. 2

3 27. (UNIRI) As margarinas são gorduras vegetais resultantes da hidrogenação parcial de óleos vegetais insaturados, em presença de níquel como catalisador. processo citado pode ser classificado como uma reação de: a) adição. b) eliminação. c) oxidação. d) esterificação. e) craqueamento. 28. (PU-Rio) benzeno, produto altamente tóxico, pode ser transformado em outro composto menos tóxico que é o ciclo-hexano, através da reação de: a) oxidação. b) hidrogenação. c) nitração. d) sulfonação. e) polimerização. 29. (FUVEST) icloalcanos sofrem reação de bromação conforme mostrado a seguir: I) ciclopropano II) ciclobutano Δ III) Δ 2 + ciclopentano a) onsiderando os produtos formados em I, II e III, o que se pode afirmar a respeito da estabilidade relativa dos anéis com três, quatro e cinco átomos de carbono? Justifique. b) Dê o nome de um dos compostos orgânicos formados nessas reações. 30. (FUVEST) cianeto de vinila pode ser produzido como mostrado adiante. Analogamente, o ácido acético pode se adicionar ao acetileno, produzindo um composto insaturado. A polimerização deste último produz o polímero poli (acetato de vinila). + N catalisador Δ N a) Escreva a fórmula estrutural do produto de adição do ácido acético ao acetileno. b) Dê a fórmula estrutural da unidade que se repete na cadeia do poli (acetato de vinila). 3

4 31. (FUVEST) composto A, B e são alcenos em que os átomos ou grupos de átomos estão ligados aos carbonos 1 e 2, conforme indicado na tabela a seguir. 1 2 ompostos A B Átomos ou grupos de átomos ligados aos carbonos 1 2, 3, 3 3, 3,,, a) A, B e apresentam isomeria cis-trans? Explique através de fórmulas estruturais. b) A reação do composto B com leva à formação de isômeros? Justifique. 32. (FUVEST) A adição de a um alceno pode conduzir a produtos diferentes caso, nessa reação, seja empregado o alceno puro ou o alceno misturado a uma pequena quantidade de peróxido peróxido 2 3 a) 1-metilciclopenteno reage com de forma análoga. Escreva, empregando fórmulas estruturais, as equações que representam a adição de a esse composto na presença e na ausência de peróxido. b) Dê as fórmulas estruturais dos metilciclopentenos isoméricos (isômeros de posição). c) Indique o metilciclopenteno do item b que forma, ao reagir com, quer na presença, quer na ausência de peróxido, uma mistura de metilciclopentanos monobromados que são isômeros de posição. Justifique. 33. (FUVEST) Uma reação química importante, que deu a seus descobridores (. Diels e K. Alder) o prêmio Nobel (1950), consiste na formação de um composto cíclico, a partir de um composto com duplas ligações alternadas entre átomos de carbono (dieno) e outro, com pelo menos uma dupla ligação, entre átomos de carbono, chamado de dienófilo. Um exemplo dessa transformação é: + but-1,3-dieno propenal (dienófilo) 4

5 ompostos com duplas ligações entre átomos de carbono podem reagir com, sob condições adequadas, como indicado: onsidere os compostos I e II, presentes no óleo de lavanda: 3 3 I II III a) composto III reage com um dienófilo, produzindo os compostos I e II. Mostre a fórmula estrutural desse dienófilo e nela indique, com setas, os átomos de carbono que formaram ligações com os átomos de carbono do dieno, originando o anel. b) Mostre a fórmula estrutural do composto formado, se 1 mol do composto II reagir com 2 mols de, de maneira análoga à indicada para a adição de ao 2-metilpropeno, completando a equação química da página ao lado. c) Na fórmula estrutural do composto II, (página ao lado), assinale, com uma seta, o átomo de carbono que, no produto da reação do item b, será assimétrico. Justifique. 34. (FUVEST) s compostos representados a seguir podem ser obtidos por reações de adição de substâncias adequadas ao l N 3 a) metano. b) eteno. c) etino. d) propeno. e) but-2-ino. 5

6 35. (FUVEST) esquema abaixo representa uma transformação química que ocorre na superfície de um catalisador. Uma transformação química análoga é utilizada industrialmente para a obtenção de a) polietileno a partir de etileno. b) celulose a partir de glicose. c) peróxido de hidrogênio a partir de água. d) margarina a partir de óleo vegetal. e) naftaleno a partir de benzeno. 36. (FUVEST) Durante muitos anos, a gordura saturada foi considerada a grande vilã das doenças cardiovasculares. Agora, o olhar vigilante de médicos e nutricionistas volta-se contra a prima dela, cujos efeitos são ainda piores: a gordura trans. Veja, 2003 Uma das fontes mais comuns da margarina é o óleo de soja, que contém triglicerídeos, ésteres do glicerol com ácidos graxos. Alguns desses ácidos graxos são: 3 ( ) 7 3 ( ) 7 ( ) 7 3 ( ) 16 A B ( ) 7 3 ( ) 4 ( ) 7 D Durante a hidrogenação catalítica, que transforma o óleo de soja em margarina, ligações duplas tornam-se ligações simples. A porcentagem dos ácidos graxos A, B, e D, que compõem os triglicerídeos, varia com o tempo de hidrogenação. gráfico a seguir mostra este fato. 6

7 onsidere as afirmações: I. óleo de soja original é mais rico em cadeias mono-insaturadas trans do que em cis. II. A partir de cerca de 30 minutos de hidrogenação, cadeias mono-insaturadas trans são formadas mais rapidamente que cadeias totalmente saturadas. III. Nesse processo de produção de margarina, aumenta a porcentagem de compostos que, atualmente, são considerados pelos nutricionistas como nocivos à saúde. É correto apenas o que se afirma em a) I b) II c) III d) I e II e) II e III Respostas l l 2 l l l 2 l 7

8 N 3 N (+) S 3 2 S l (+) 2 3 l (+) (+) N 3 3 N (+) (+) + N 2 2 N (+) + l Peróxido 2 3 l 8

9 (+) + Peróxido (+) + N Peróxido 2 3 N (+) + Peróxido Teremos: Benzeno Ni iclo-hexano

10 N + 3 N N + N Teremos as seguintes reduções (hidrogenações ou adições de 2): 3 Butanal Butanona Alternativa A. 27. Alternativa A. 28. Alternativa B. 10

11 29. a) Estabilidade: ciclopentano > ciclobutano > ciclopropano. ciclopentano é o composto mais estável, pois, de acordo com o esquema reacional não sofre adição. ciclobutano é o composto intermediário, pois, de acordo com o esquema reacional, ele pode sofrer tanto adição como substituição. ciclopropano é o composto mais instável, pois, de acordo com o esquema reacional, ele sofre apenas adição (cisão do ciclo triangular). b) Teremos: I) ciclopropano 1,3-dibromo-propano II) ciclobutano Δ 2 1,4-dibromo-butano bromo-ciclobutano + III) Δ 2 + ciclopentano bromo-ciclopentano 30. a) Adição do ácido acético ao acetileno: b) Teremos: 3 3 n 11

12 31. a) A não apresenta isomeria cis-trans, pois os ligantes de cada átomo de carbono da dupla são iguais entre si: 3 3 B apresenta isomeria cis-trans: cis 3 trans não apresenta isomeria cis-trans, pois os ligantes de cada átomo de carbono da dupla são iguais entre si: b) A reação do composto B com leva à formação de isômeros ópticos (destrogiro e levogiro), pois o produto formado possui um carbono quiral ou assimétrico (átomo de carbono ligado a quatro ligantes diferentes entre si) (carbono quiral) cis 3 3 trans (carbono quiral) 12

13 32. a) Adição de ao 1-metilciclopenteno na presença de peróxido (inverso de Markovinikov): peróxido + 2 Adição de ao 1-metilciclopenteno na ausência de peróxido (Markovinikov): b) Fórmulas estruturais dos isômeros de posição dos metilciclopentenos: (1-metil-ciclopenteno) 3 (3-metil-ciclopenteno) 3 (4-metil-ciclopenteno) c) metilciclopenteno do item b que forma uma mistura de isômeros de posição, ao reagir, com, quer na presença, quer na ausência de peróxido é o 3-metil-ciclopenteno. Vejamos o que ocorre para cada metilciclopenteno: (1-metil-ciclopenteno) 2 3 (1-metil-ciclopenteno) 2 + peróxido 2 + (1-bromo, 1-metil-ciclopentano) 3 (1-bromo, 2-metil-ciclopentano) Não correu a formação dos mesmos isômeros de posição na presença e na ausência de peróxido. 13

14 (3-metil-ciclopenteno) 3 (1-bromo, 3-metil-ciclopentano) (3-metil-ciclopenteno) 3 (1-bromo, 2-metil-ciclopentano) correu a formação dos mesmos isômeros de posição na presença e na ausência de peróxido. 2 + peróxido 2 3 (3-metil-ciclopenteno) 3 (1-bromo, 3-metil-ciclopentano) 2 + peróxido 2 3 (3-metil-ciclopenteno) 3 (1-bromo, 2-metil-ciclopentano) 14

15 2 3 (4-metil-ciclopenteno) (1-bromo, 3-metil-ciclopentano) (4-metil-ciclopenteno) + + peróxido 2 3 (1-bromo, 3-metil-ciclopentano) 2 correu a formação do mesmo composto na ausência e na presença de peróxido. 3 (4-metil-ciclopenteno) 3 (1-bromo, 3-metil-ciclopentano) 2 + peróxido 2 3 (4-metil-ciclopenteno) 3 (1-bromo, 3-metil-ciclopentano) 33. a) Fórmula estrutural do dienófilo: 3 b) Teremos:

16 c) Teremos: 3 3 II * 3 carbono assinalado sofrerá adição e passará a ser assimétrico, pois estará ligado a quatro ligantes diferentes entre si. 34. Alternativa. 35. Alternativa D. 36. Alternativa E. 16